基于MCGS中央空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)(超詳細(xì))

1、 目 錄摘 要 3前 言41.設(shè)計(jì)準(zhǔn)備51.1設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求51.2設(shè)計(jì)思路51.3 具體設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)功能52.系統(tǒng)報(bào)警記錄與參數(shù)設(shè)置62.1 報(bào)警定義設(shè)置62.1.1 冷卻塔儲(chǔ)水容量的報(bào)警定義設(shè)置62.1.2 冷卻塔出水溫度報(bào)警定義的設(shè)置72.2報(bào)警顯示的設(shè)置82.3報(bào)警數(shù)據(jù)的設(shè)置82.4報(bào)警參數(shù)設(shè)置103.歷史數(shù)據(jù)報(bào)表和歷史曲線的設(shè)置113.1歷史數(shù)據(jù)報(bào)表的設(shè)置123.2 歷史曲線的設(shè)置134.運(yùn)行與調(diào)試154.1 系統(tǒng)運(yùn)行154.2 系統(tǒng)調(diào)試154.2.1調(diào)試中出現(xiàn)的問題164.2.2 解決方案165.設(shè)計(jì)總結(jié)17參考文獻(xiàn)18答 謝18附 錄19 基于MCGS中央空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)演示摘

2、要 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)是中央空調(diào)系統(tǒng)中的重要組成部件，它直接影響到中央空調(diào)供冷、供熱功能的實(shí)現(xiàn)效果，所以對(duì)它準(zhǔn)確的測(cè)試與處理要求很高。本設(shè)計(jì)研究了基于MCGS組態(tài)環(huán)境在中央空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中得應(yīng)用。利用組態(tài)軟件MCGS設(shè)計(jì)了冷卻水循環(huán)系統(tǒng)監(jiān)控界面，提供了直觀、清晰、準(zhǔn)確的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而為控制運(yùn)行、維修和故障診斷提供了多方面的可能性，充分提高了系統(tǒng)的工作效率。關(guān)鍵詞 中央空調(diào)、冷卻水循環(huán)、MCGS Abstract The cooling water circulation system is a key component in the central air condition

3、ing system, it directly affects the central air-conditioning cooling and heating function to achieve the effect, so it is accurate testing and demanding.This design study Based on MCGS environment have central air-conditioning cooling water circulation system applications. Configuration software MCG

4、S design of the cooling water circulation system monitoring interface provides an intuitive, clear, accurate operational status of the cooling water circulation system, and thus provide a wide range of possibilities for the control of the operation, maintenance and troubleshooting to fully enhance t

5、he system efficiency.Key words central air conditioning, cooling water circulation, MCGS 前 言隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，中央空調(diào)被廣泛使用，尤其是城市的賓館、飯店、大型商場(chǎng)、娛樂場(chǎng)所、大型寫字樓、辦公樓、現(xiàn)代化生產(chǎn)車間都相繼安裝了中央空調(diào)設(shè)備，它不僅給人們帶來舒適的環(huán)境，同時(shí)也被用來調(diào)節(jié)工業(yè)生產(chǎn)所需環(huán)境的溫度和濕度。中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)包括冷卻水系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)和采暖水系統(tǒng)。冷卻水系統(tǒng)是由熱交換器、冷卻水泵、管道、冷卻塔等組成。冷卻水在冷凍機(jī)里冷卻受熱受壓的制冷劑，溫度上升至37 左右，經(jīng)水泵送至冷卻塔，

6、冷卻后返回至冷凍機(jī)中循環(huán)使用。中央空調(diào)一般承擔(dān)著夏季供冷、冬季供熱的任務(wù)，春季和秋季停機(jī)檢修或保養(yǎng)，即使在正常運(yùn)行期間也根據(jù)氣溫的變化和工作環(huán)境的需要停機(jī)。大多數(shù)企事業(yè)單位由于編制上的限制不設(shè)專門水處理技術(shù)管理人員，實(shí)行粗放式管理，因此，對(duì)中央空調(diào)進(jìn)行過程自動(dòng)化控制處理，具有良好的處理效果，管理簡單方便，水處理成本低廉。本設(shè)計(jì)中針對(duì)中央空調(diào)冷卻水循環(huán)控制系統(tǒng)為對(duì)象，進(jìn)行工控組態(tài)設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)冷卻水循環(huán)部分的過程自動(dòng)化處理。主控制界面應(yīng)用MCGS組態(tài)軟件對(duì)傳感器接受到的信號(hào)進(jìn)行顯示與處理，完成相應(yīng)的報(bào)警信息顯示、實(shí)時(shí)曲線、報(bào)表和歷史曲線、報(bào)表的顯示，是系統(tǒng)保持穩(wěn)定的運(yùn)行。 1.設(shè)計(jì)準(zhǔn)備1.1設(shè)計(jì)內(nèi)

7、容與要求1、 本設(shè)計(jì)以中央空調(diào)冷卻水循環(huán)控制系統(tǒng)為對(duì)象，進(jìn)行工控組態(tài)設(shè)計(jì)，演示冷卻水循環(huán)部分的過程自動(dòng)化運(yùn)行。2、 由演示可直觀的了解冷卻水系統(tǒng)組成,即冷卻水系統(tǒng)是由熱交換器、冷卻水泵、管道、冷卻塔等組成。3、 當(dāng)熱交換器中水溫高于37時(shí)，通過溫度傳感器產(chǎn)生控制信號(hào)，使電動(dòng)機(jī)動(dòng)作，帶動(dòng)水泵工作，將熱交換器中水通過管道送入冷卻塔，冷卻后再送入熱交換器中繼續(xù)循環(huán)。4、 冷卻塔設(shè)置最高和最低安全運(yùn)行水位，保證系統(tǒng)正常工作，當(dāng)水位高于低于安全水位時(shí)，補(bǔ)水閥或出水閥工作，補(bǔ)充或放出水使系統(tǒng)正常運(yùn)行。5、 在冷卻塔出水口安裝溫度傳感器，設(shè)置冷卻塔水溫上限，當(dāng)水溫高于上限值時(shí)報(bào)警，說明系統(tǒng)運(yùn)行不正常， 同時(shí)

8、報(bào)警聲響起，提醒工作人員檢修。1.2設(shè)計(jì)思路 利用MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)仿真控制對(duì)象，在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行事先編寫好的MCGS仿真程序，用軟件提供的圖形動(dòng)畫來代替硬件（被控對(duì)象）的工作，借助計(jì)算機(jī)屏幕觀察控制過程與結(jié)果。1.3 具體設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)功能 在冷卻水循環(huán)控制系統(tǒng)中設(shè)置冷卻塔儲(chǔ)水容量和冷卻塔出水溫度的界限值，通過這些界限的值來對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行報(bào)警顯示；如當(dāng)冷卻塔出水溫度大于上限值時(shí)進(jìn)行報(bào)警。并且設(shè)置歷史數(shù)據(jù)和歷史曲線，通過歷史數(shù)據(jù)來分析系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，通過歷史曲線可以觀察系統(tǒng)運(yùn)行的大致趨勢(shì)。 2.系統(tǒng)報(bào)警記錄與參數(shù)設(shè)置 為了能夠及時(shí)顯示系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果偏離設(shè)置值的狀態(tài)時(shí)，需要設(shè)置系統(tǒng)的報(bào)警，包括報(bào)警的定

9、義、報(bào)警的顯示以及報(bào)警數(shù)據(jù)等參數(shù)的設(shè)置。比如當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行的結(jié)果達(dá)到設(shè)置的上限值時(shí)，進(jìn)行上限報(bào)警；當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行的結(jié)果達(dá)到設(shè)置的下限值時(shí)，進(jìn)行下限報(bào)警；這樣有利于提醒工作人員檢修。2.1 報(bào)警定義設(shè)置2.1.1 冷卻塔儲(chǔ)水容量的報(bào)警定義設(shè)置對(duì)于“冷卻塔儲(chǔ)水容量”的報(bào)警設(shè)置，首先在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中建立“冷卻塔儲(chǔ)水容量”變量，然后雙擊“冷卻塔儲(chǔ)水容量”，在報(bào)警屬性中，選擇“允許進(jìn)行報(bào)警處理”，在報(bào)警設(shè)置中選中“上限報(bào)警”，把報(bào)警值設(shè)置為40米，報(bào)警注釋為“ 冷卻塔儲(chǔ)水容量大于冷卻塔儲(chǔ)水上限”；在報(bào)警設(shè)置中選中“下限報(bào)警”，把報(bào)警值設(shè)置為10米，報(bào)警注釋為“冷卻塔儲(chǔ)水容量小于冷卻塔儲(chǔ)水下限”。在存盤屬性中，選中

10、“自動(dòng)保存產(chǎn)生的報(bào)警信息”。具體設(shè)置如下圖所示。 圖2-1 冷卻塔儲(chǔ)水容量”變量的設(shè)置 圖2-2 冷卻塔儲(chǔ)水容量的上下限報(bào)警定義的設(shè)置2.1.2 冷卻塔出水溫度報(bào)警定義的設(shè)置 冷卻塔出水溫度報(bào)警定義的設(shè)置與冷卻塔儲(chǔ)水容量的報(bào)警定義設(shè)置相似，只是冷卻塔出水溫度報(bào)警只要設(shè)置上限報(bào)警，報(bào)警值設(shè)置30，當(dāng)出水溫度大于30時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。具體設(shè)置如下圖2-3所示 圖2-3 冷卻塔出水溫度報(bào)警定義的設(shè)置2.2報(bào)警顯示的設(shè)置 進(jìn)入“報(bào)警記錄與參數(shù)設(shè)置”窗口，從工具箱中單擊“報(bào)警顯示”圖標(biāo)，變十字光標(biāo)后拖動(dòng)到適當(dāng)位置與大小，如下圖所示雙擊，再雙擊彈出如下圖： 圖2-4 報(bào)警顯示的設(shè)置 在“報(bào)警顯示構(gòu)件屬性設(shè)置”

11、中，把“對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)象的名稱”改為：綜合對(duì)象組，最大記錄次數(shù)改為8，其他不變。2.3報(bào)警數(shù)據(jù)的設(shè)置 為了能夠顯示系統(tǒng)的報(bào)警數(shù)據(jù)，需要設(shè)置報(bào)警數(shù)據(jù)的設(shè)置，具體操作如下：在“運(yùn)行策略”中，單擊“新建策略”，彈出“選擇策略類型”選擇用戶策略，將策略名稱改為“報(bào)警數(shù)據(jù)”，策略內(nèi)容注釋改為“水罐的報(bào)警數(shù)據(jù)”如下圖2-6所示。 選中“報(bào)警數(shù)據(jù)”，單擊“策略組態(tài)”按鈕進(jìn)入，在策略組態(tài)中，單擊工具條中的“新增策略行”圖標(biāo)，新增一個(gè)策略行。再從策略工具箱中選取“報(bào)警信息瀏覽”加到策略行上，單擊鼠標(biāo)左鍵如圖2-5所示，雙擊圖標(biāo)，彈出“報(bào)警信息瀏覽構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口，把報(bào)警信息來源中的“對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)象”改為：液位組。

12、 圖2-5 報(bào)警數(shù)據(jù)的設(shè)置 按測(cè)試按鈕，進(jìn)入“報(bào)警信息瀏覽”如下圖 圖2-6 報(bào)警數(shù)據(jù)的顯示 為了能夠在運(yùn)行環(huán)境中看到報(bào)警數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行如下設(shè)置，在主控窗口中，選中主控窗口，單擊“菜單組態(tài)”進(jìn)入。單擊工具條中的“新增菜單項(xiàng)”圖標(biāo)，產(chǎn)生操作0菜單，雙擊操作0，在“菜單屬性”中，把菜單名改為報(bào)警數(shù)據(jù)，在“菜單操作”中選中“執(zhí)行運(yùn)行策略塊”，選中“報(bào)警數(shù)據(jù)”如下圖2-7所示。 圖2-7 報(bào)警數(shù)據(jù)菜單的設(shè)置2.4報(bào)警參數(shù)設(shè)置 為了在運(yùn)行環(huán)境下根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)改變報(bào)警上下限值，需要進(jìn)行報(bào)警參數(shù)設(shè)置，具體操作如下： 在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中新建三個(gè)變量，分別為：冷卻塔儲(chǔ)水上限、冷卻塔儲(chǔ)水下限、冷卻塔出水溫度上限，并

13、且在報(bào)警數(shù)據(jù)用戶窗口中添加三個(gè)標(biāo)簽和三個(gè)輸入框，具體設(shè)置如下圖所示具體設(shè)置如下圖2-8所示 圖2-8報(bào)警參數(shù)的設(shè)置 3.歷史數(shù)據(jù)報(bào)表和歷史曲線的設(shè)置 在工程應(yīng)用中，大多數(shù)控制系統(tǒng)需要對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存盤，統(tǒng)計(jì)分析，并根據(jù)實(shí)際情況打印數(shù)據(jù)報(bào)表。數(shù)據(jù)報(bào)表在工控系統(tǒng)中是比不可少的一部分，是數(shù)據(jù)顯示、查詢、分析、統(tǒng)計(jì)的最終體現(xiàn)，是整個(gè)工控系統(tǒng)的最終結(jié)果輸出。 并且在實(shí)際生產(chǎn)過程中，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)的查看、分析是必不可少的工作，但對(duì)大量數(shù)據(jù)僅做定量的分析是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須根據(jù)大量的數(shù)據(jù)信息，畫出曲線，分析曲線的變換趨勢(shì)并從中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變化的規(guī)律。3.1歷史數(shù)據(jù)報(bào)表的設(shè)置 歷史數(shù)據(jù)報(bào)表是從數(shù)

14、據(jù)庫中提取的數(shù)據(jù)記錄，以一定的格式顯示歷史數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)歷史報(bào)表有兩種方式，一種用策略中的“存盤數(shù)據(jù)瀏覽構(gòu)件”，另一種利用歷史表格構(gòu)件。這里采用歷史表格構(gòu)件來設(shè)置，具體操作如下： 在用戶窗口中雙擊“歷史數(shù)據(jù)”進(jìn)入，在工具箱中選擇歷史表格拖放到桌面，雙擊表格進(jìn)入，在R1C1輸入“采集時(shí)間”，在R1C2輸入“冷卻塔儲(chǔ)水容量”其他的輸入如下圖3-1所示。拖動(dòng)鼠標(biāo)從R2C1到R1C5，表格會(huì)變黑，在表格中單擊鼠標(biāo)右鍵，單擊連接，再單擊表格菜單中“合并單元”選項(xiàng)，表格中所選區(qū)域會(huì)出現(xiàn)反斜杠，如圖所示，雙擊表格中反斜杠處，彈出“數(shù)據(jù)庫連接設(shè)置”窗口，選中基本屬性中的“顯示多頁記錄”，數(shù)據(jù)來源選中“綜合對(duì)象組”

15、顯示屬性和時(shí)間條件按要求設(shè)置即可。 圖3-1 歷史數(shù)據(jù)報(bào)表的設(shè)置3.2 歷史曲線的設(shè)置 歷史曲線主要用于事后查看數(shù)據(jù)和狀態(tài)變化趨勢(shì)和總結(jié)規(guī)律。具體設(shè)置如下進(jìn)入“歷史數(shù)據(jù)”用戶窗口，在“工具箱”中單擊“歷史曲線”圖標(biāo)，拖放到適當(dāng)位置調(diào)整大小。雙擊曲線，彈出“歷史曲線構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口，按下圖設(shè)置，曲線名稱改為“歷史曲線”其他的具體設(shè)置如圖3-2所示。 圖3-2 歷史曲線的設(shè)置在運(yùn)行環(huán)境中，單擊“歷史數(shù)據(jù)按鈕”，打開“歷史數(shù)據(jù)顯示”窗口，就可以看到歷史數(shù)據(jù)報(bào)表和歷史曲線了，如下圖所示 圖3-3 歷史數(shù)據(jù)顯示結(jié)果 圖 3-4 歷史曲線 4.運(yùn)行與調(diào)試4.1 系統(tǒng)運(yùn)行1. 按下鍵盤上“F5”鍵，打開組

16、態(tài)模擬運(yùn)行環(huán)境。2. 點(diǎn)擊封面上的“進(jìn)入”按鈕，進(jìn)入主界面；點(diǎn)擊“停止”按鈕，退出運(yùn)行系統(tǒng)。3. 進(jìn)入主界面，通過控制面板的儀表可監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)（冷卻塔出水溫度值、冷卻塔儲(chǔ)水容量值、運(yùn)行中水泵出水壓力值、熱交換器內(nèi)溫度值，系統(tǒng)各項(xiàng)報(bào)警顯示等）。 4. 點(diǎn)擊主界面中的各個(gè)按鈕，可進(jìn)入運(yùn)行中的各個(gè)窗口（封面、歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)與參數(shù)設(shè)置）。在這里面可以看到系統(tǒng)的歷史報(bào)表、歷史曲線、實(shí)時(shí)報(bào)表、實(shí)時(shí)曲線、報(bào)警記錄等）。5 點(diǎn)擊控制面板上“報(bào)警記錄與參數(shù)設(shè)置”按鈕，可設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)（冷卻塔儲(chǔ)水量上下限、冷卻塔出水溫度上限等）。6. 點(diǎn)擊控制面板上“手動(dòng)”按鈕，可人為控制“補(bǔ)水閥”“出水閥”

17、“電動(dòng)機(jī)檔位”等。7. 點(diǎn)擊關(guān)閉窗口菜單可以退出運(yùn)行。4.2 系統(tǒng)調(diào)試 在設(shè)計(jì)初步成型到完全成型過程中，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行多次調(diào)試，通過調(diào)試可以逐漸發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題與不足之處，然后對(duì)這些問題加以解決，最后達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。4.2.1調(diào)試中出現(xiàn)的問題 在歷次調(diào)試過程中出現(xiàn)的各種問題有如下幾點(diǎn)：1. 策略工具箱中缺少工具現(xiàn)象。2. 歷史圖表、報(bào)表無法讀出數(shù)據(jù)。3. 運(yùn)行時(shí)封面不能直接出現(xiàn)。4.2.2 解決方案1.通過查閱資料，策略工具箱中添加工具方案為：單擊菜單欄中“工具”打開下拉菜單，選中“策略構(gòu)件管理”，在“策略構(gòu)件管理”對(duì)話框中進(jìn)行添加工具。如圖5-1所示。圖4-1 策略構(gòu)件管理2.對(duì)于歷史圖表

18、、報(bào)表無法顯示數(shù)據(jù)問題，進(jìn)行如下設(shè)置：在”綜合對(duì)象組“對(duì)象“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置”中，設(shè)置“數(shù)據(jù)對(duì)象值的存盤”為“定時(shí)存盤”。如圖4-2所示。 圖4-2 數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置 3.封面不能直接出現(xiàn)解決方案：在用戶窗口中，“封面”右鍵，選中“設(shè)為啟動(dòng)窗口”。 5.設(shè)計(jì)總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)是通過以自主學(xué)習(xí)的方式使用MCGS組態(tài)軟件模擬設(shè)計(jì)中央空調(diào)冷卻水循環(huán)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的基本功能有：(1) 把傳感器獲取的信號(hào)進(jìn)行顯示與數(shù)據(jù)處理，并完成自動(dòng)控制溫度與水量。(2) 實(shí)現(xiàn)報(bào)警記錄、歷史曲線、歷史報(bào)表、實(shí)時(shí)曲線、實(shí)時(shí)報(bào)表的顯示與存盤。(3) 系統(tǒng)包含了參數(shù)設(shè)置和用戶管理等功能。系統(tǒng)利用了MCGS組態(tài)軟件工作臺(tái)中各個(gè)窗口的功能，實(shí)現(xiàn)冷卻水循環(huán)的監(jiān)測(cè)與控制。通過本次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)工業(yè)過程控制軟件有了大概的了解，并了解了各種國內(nèi)外的組態(tài)軟件，掌握了MCGS組態(tài)軟件的基本功能、原理及其編程方法。 參考文獻(xiàn)1 MCGS通用版組態(tài)軟件培訓(xùn)教程.2 北京昆侖通